煤炭中低温干馏与节约化利用技术与工艺 第四章

煤的中低温干馏与节约化利用技术与工艺

第四章 陕北60万吨兰炭生产工艺简述

国陕北神木府谷地区盛产低碳、低硫、高挥发份的优质煤炭，1985年神府东胜煤矿开始建设，由于运输困难，采挖的煤卖不出去，当地老百姓发明了堆烧生产兰炭的方法，这种方法由于生产方法简单，产品物美价廉，到1987年以后，土法兰炭厂得到了迅猛发展。但是，随之而来的是严重的资源浪费和环境污染问题。到上世纪90年代中后期，通过技术改造和新工艺新方法的应用，陕北的土法兰炭生产逐步被干馏炉炼焦工艺代替，干馏炉生产工艺在很大程度上提高了炼油和兰炭的产率，但是，小型的兰炭企业在煤气的利用和污水处理的方面还存在很大的问题，因此，2007年陕北榆林地区下大力气关闭所有小型兰炭企业，取而代之的是年产60万吨以上的大型兰炭企业，建成之后，可以大幅提高资源的综合利用和环保水平。以神木县为例，小兰炭炉关闭后，建成60万吨以上兰炭生产线，可使全县每年节水200万吨，省电1.1亿度，节约原煤50万吨，折合人民币1.7亿元，每年可减少二氧化硫排放1万吨。全县每年生产的100亿立方米煤气如果全部用来发电，每年可发电40亿度，创造产值10亿元。

目前，60万吨兰炭生产工艺已在神木县四海煤化工有限公司建成一期工程，该工艺采用12座SJ-Ⅶ型低温干馏方炉组合生产线，总设计生产能力为年产60万吨半焦，6万吨煤焦油以及

5.94亿立方米煤气。

4.1 SJ-Ⅶ型低温干馏炉

SJ-Ⅶ型低温干馏炉是1996年成立的三江煤化工研究所在复热式立式炉和山西晋城三八方炉的基础上设计完成的。目前已在陕北榆林地区和内蒙的东盛地区设计并建造超过500台SJ型低温干馏炉，炉型也由开始的SJ-I型发展到现在的SJ-型。SJ型低温干馏炉是目前兰炭生产的优良炉型，不但投资少、产量大、而且好操作，另外，在提高了焦油收率的同时，也解决了喷孔结疤和炉内卦渣的问题。

4.1.1 SJ-Ⅶ型低温干馏炉的结构

SJ型低温干馏炉的基本构造见图4.1.

1. 炉子基本参数

炉子截面：3000×5900mm,干馏段高（即花墙喷孔至阵伞边的距离）7020mm,炉子有效容积91.1立方米。

2. 炉子结构

距炉项1.1m处设置一集气阵伞，采用5条布气墙（四条完整花墙、两条半花墙），花墙总高3210mm。花墙间距为590mm,中心距为1180mm,花墙顶部之间设置有小拱桥。

干馏炉炉体采用粘土质异型砖和标准砖砌筑，采用硅酸铝纤维毡保温，采用工字钢护炉柱和护炉钢板结构，加强炉体强度并使炉体密封。

图4.1

4.1.2 SJ-Ⅶ型低温干馏炉的特点

1.炉内花墙顶部之间设置小拱桥

通过小拱桥的支撑作用，可以增加花墙的强度，防止花墙坍塌。

2浸入水封内

SJ-Ⅶ型低温干馏炉的花墙下面是水冷排焦箱和出焦漏斗，出焦漏斗下面有设置有拉焦盘，最下面是出焦刮板机。拉焦盘和刮板机均泡在水封内，这样的好处是不但拉焦盘不会变形，保证了炉子的均匀出焦，而且在没有冷却煤气的情况下也可以正常运转，同时还可以避免半焦堵炉子。

煤的中低温干馏与节约化利用技术与工艺

3. 取消了冷却段和冷却煤气

老式方炉中给冷却煤气的主要作用是为了保护拉焦盘。并回收半盘的显热，但通冷却煤气会增加循环煤气量，因而增加电耗，加大成本。把拉焦盘浸入水封后，可不需要用冷却煤气来护。另外，能够从半焦中回收的热量也较少，经济意义不是很大，因此取消冷却煤气是比较合理的。

4. 文丘里塔选用11根文丘里管

文丘里管的作用是增加汽液之间的接触，达到提高焦油回收率的目的。选用11根文丘里管不但可以简化文丘里塔的结构，而且只需用一台水泵进行水循环。一般，文丘里文氏管的喉管气速取15-20m/s为宜。喷头安装位置距离喉管200mm,喷头的水压＞14.7Pa,每个文丘里管的喷水量5.2立方米每小时。通过生产实践证明，在文丘里管塔内大约80%焦油被洗脱。

4.2 陕北60万吨兰炭生产工艺

4.2.1工艺流程

陕北60万吨兰炭生产工艺包括备煤工段、炭化工段、筛焦工段、煤气净化工段和污水处理工段。总工艺流程及一期30万吨兰炭厂三维效果图分别见图4.2和图4.3

原料煤通过二级粉碎后，块度20-80mm, 通过运煤皮带送入位于干馏炉上方的筛煤楼，由加煤工按照每小时添加一次的频度加煤，加入的量以炉顶不亏料为原则。原料煤在干馏炉内逐渐下降，依次经过干燥段，干馏段和冷却段。形成的兰炭，通过推焦机作用，下落至熄焦池内，拉焦盘和刮板机在变速机作用下，带动刮板机运动，将成熟兰炭送至煤气烘干机内进行干燥，获得成品兰炭。

产生的焦炉煤气从干馏炉顶部上升管和桥管进入煤气管，在桥管设有喷淋冷水，将煤气进行初冷，初冷后煤气从塔底进入文丘里塔，来自热水循环系统的的热循环水从塔顶喷淋而下，煤气与下降的热循环水充分接触，大约80%的焦油被冷却水带入塔底，冷却并除去大部分焦油的煤气从文丘里塔顶导出，进入旋流板塔。在旋流板塔内，来自冷水循环系统的冷循环水与煤气逆流接触，煤气被继续冷却并除去其中所含焦油。经过两级冷却和除焦油处理的煤气继续下行进入电捕焦油器，进一步除去煤气中的焦油后进入煤气风机，通过煤气风机，一部分煤气被送至干馏炉，一部分被送至煤气烘干机，剩余部分至事故火炬放空。至煤气烘干机和回干馏炉的煤气总量与至事故火炬煤气量之比大约为4：6。

该工艺中各部分去除的焦油在各循环池内静止分层后，通过焦油泵送入焦油储罐。

图4.2

图4.3

4.2.2 各工段介绍

4.2.2.1 备煤工段

1.备煤工段主要设施和设备:

备煤厂、装载机、受煤地坑、输送皮带、筛煤楼、除尘设备、面煤仓、皮带计量称、料斗、可逆式皮带、地磅。

2.被煤工段工序和特点

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原料煤经由煤地坑下皮带机传输到筛煤楼，在振动筛中进行二级破碎和筛选。筛下的面煤由皮带送到面煤仓密封储存，通过放料装置装车外运。块度在20-80mm的块煤由皮带机送到干馏炉顶，通过料斗到轨道可逆式皮带，操作可逆式皮带对6座炉定时加料（每半小时添加一次），确保炉顶辅助煤箱常满和煤斗存煤不低于设定的料位底线。

皮带全高架走廊式封闭，筛煤楼采用封闭式，设置除尘设施。

4.2.2.2 炭化工段-

1.炭化工段主要设施和设备：

SJ--Ⅶ型低温干馏方炉、集气降伞、钢结构炉顶盖、辅助煤箱、上升管、桥管、煤气水封箱、排焦箱、排焦机、刮板机、水封槽、回炉加热设备、熄焦清水池、清水泵。

2.炭化工段工序和特点

陕北60万吨兰炭生产采用12座SJ-SJ--Ⅶ型低温干馏炉组合工艺，其中每6座炉为一组轴线布置，如图4.3所示。

每台焦炉均为连续式生产，原料煤在干馏炉内逐渐下降，依次经过干燥段，干馏段和冷却段。炉底采用水冷夹套式排焦箱，形成的半焦，也就是兰炭，经导焦口通过推焦机作用，下落至吸焦池内，用清水熄焦，浸泡在水封内的拉焦盘和刮板机在变速机作用下，带动刮板机运动，将成熟兰炭送只煤气烘干机内进行干燥，至含水量15~20%，然后经由皮带运输机至筛分机进行筛分，获得成品兰炭，分类在焦场堆放。产生的焦炉煤气通过集气阵伞至干馏炉顶部上升管，经由桥管淋初级冷却分离后进入煤气集气管送至文丘塔，煤气流动动力来自流程中设置的煤气风机吸力。

干馏炉采用内燃内热式加热，干馏炉内温度通过调节加热煤气和空气 …… 此处隐藏：4143字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……